延迟-多普勒通信基础：实际实现及对OTFS的扩展
信息论
2024-03-22 v1 信号处理
math.IT
摘要
最近提出的正交时频空间(OTFS)调制是一种典型的延迟-多普勒(DD)通信方案，因其在双选择性信道上的优异性能而备受关注。本文从Zak变换的角度阐述了通用DD通信的基础。我们首先构建符合时频(TF)一致性条件的DD域基函数，这些函数全局拟周期且局部扭曲移位。我们揭示了这些特征在时域和频域中转化为独特的信号结构，有利于通信目的。然后，我们专注于DD奈奎斯特通信的实际实现，其中我们表明矩形窗口实现了完美的DD正交性，而截断周期信号可以获得足够的DD正交性。特别地，具有过量带宽的平滑矩形窗口会导致稍差的正交性，但在DD域中具有更好的脉冲定位。此外，我们提出了通用DD通信的实用脉冲成形框架，并推导了各种成形脉冲下的相应输入输出关系。我们的数值结果与推导一致，并展示了DD通信相对于传统正交频分复用(OFDM)的优势。
引用
@article{arxiv.2403.14192,
title = {Fundamentals of Delay-Doppler Communications: Practical Implementation and Extensions to OTFS},
author = {Shuangyang Li and Peter Jung and Weijie Yuan and Zhiqiang Wei and Jinhong Yuan and Baoming Bai and Giuseppe Caire},
journal= {arXiv preprint arXiv:2403.14192},
year = {2024}
}